工程力学 ›› 2009, Vol. 26 ›› Issue (增刊Ⅱ): 184-212.

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结构健康监测-智能信息处理及应用

姜绍飞   

  1. (福州大学土木工程学院,福建,福州 350108)
  • 收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2009-12-25 发布日期:2009-12-25

STRUCTURAL HEALTH MONITORING—INTELLIGENT INFORMATION PROCESSING AND APLLICATION

JIANG Shao-fei   

  1. (College of Civil Engineering, Fuzhou University, Fuzhou, Fujian 350108, China)
  • Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2009-12-25 Published:2009-12-25

摘要: 经济的发展和科技的进步使许多大型结构得以兴建。如何对这些大型结构的健康状况进行监测、日常管理以便在结构发生事故之前提前预警,以减少灾害的损失成为目前人们关心的问题。大型结构健康监测系统的开发为这个问题提供了一种有效的方法。然而,大型结构具有较多的结构冗余度和环境荷载的不确定性;此外,来自监测系统的海量数据也包含大量的噪声和不确定性。如何合理有效地处理来自健康监测系统海量不确定测量数据与信息,进而对结构的健康状况进行评价成为国内外同行关注的热点和难点。智能信息处理是近几年发展起来的新型信息处理技术,它是将不完全、不可靠、不精确、不一致和不确定的知识和信息逐步改变为完全、可靠、精确、一致和确定的知识和信息的过程和方法。它的出现和发展为以上难题提供了一条途径和技术保障。基于此,该文从结构健康监测涉及的以上主要问题入手,对智能信息处理技术从现代信号处理、神经网络、模糊理论、数据融合(信息融合)、分形理论、粗糙集、进化计算等方面对它们在结构健康监测与损伤诊断领域取得的研究成果进行了归纳总结,并对今后该领域需要进一步开展的工作进行了探讨和展望。研究发现,智能信息处理是结构健康监测与检测领域的有效技术和今后发展趋势。

关键词: 结构健康监测, 智能信息处理, 应用进展, 损伤识别, 识别精度

Abstract: A number of large-scale complex structures have been built promoted by the development of economy, science and technology. It is an interesting issue how to monitor and manage these large structures so that the alarm will be warned before various accidents occur, thus the disaster loss can be decreased to the minimum. Numerous large long-term structural health monitoring systems have been developed and installed in China. However, another problem arise gradually how to effectively deal with the huge and abundant measured information from a structural health monitoring system, thus to asses structural condition states. In view of this, intelligent information processing, which is a process of transforming the incomplete, imprecise, inconsistent and uncertain information into complete, precise, consistent and certain information, provides an approach and technique assurance to solve the above difficulties. This paper startes from the structural health monitoring and its primary issues, and then presentes a survey and overview of the intelligent information and its application in structural health monitoring and damage diagnosis, including modern signal processing, neural network, fuzzy theory, data/ information fusion, fractal theory, rough set and evolutionary computation. Further research in the future are discussed finally. This study shows that intelligent information processing technique is one of the efficient processing tools and techniques in structural health monitoring and it also represents the effort direction in the future.

Key words: structural health monitoring, intelligent information processing, state-of-the-art, damage identification, identification accuracy

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[1] 颜王吉, 王朋朋, 孙倩, 任伟新. 基于振动响应传递比函数的系统识别研究进展[J]. 工程力学, 2018, 35(5): 1-9,26.
[2] 张纯, 陈林, 宋固全, 田福志. 基于l1正则化无迹卡尔曼滤波的结构损伤方法[J]. 工程力学, 2017, 34(8): 76-84.
[3] 杜永峰, 郑文智, 李万润, 李慧, 王浩. 超长复杂基础隔震结构静动力特性温度相关性研究[J]. 工程力学, 2017, 34(7): 69-78.
[4] 张欢, 周广东, 吴二军. 考虑参数更新的大跨桥梁温差极值分布估计方法研究[J]. 工程力学, 2017, 34(3): 124-130.
[5] 刁延松, 曹亚东, 孙玉婷. 环境变化下基于AR模型系数和协整的海洋平台结构损伤识别[J]. 工程力学, 2017, 34(2): 179-188.
[6] 何文朋, 雷家艳. 运营实桥在线监测系统的建立及数据初步分析[J]. 工程力学, 2016, 33(增刊): 234-238.
[7] 刘纲, 李坤, 王茜, 李立力. 基于Info-gap理论的结构损伤识别方法研究[J]. 工程力学, 2016, 33(增刊): 257-261.
[8] 翁梦秀, 雷鹰. 考虑不确定性的结构损伤概率分析[J]. 工程力学, 2016, 33(增刊): 29-32.
[9] 宋彪, 李宏男, 任亮, 范书立. 某钢结构梁高温切割全过程的监测与分析[J]. 工程力学, 2016, 33(9): 69-75.
[10] 蒋运忠, 周云, 谢利民. 基于应用程序交互访问技术的桥梁有限元模型修正研究[J]. 工程力学, 2015, 32(9): 174-182.
[11] 李惠, 鲍跃全, 李顺龙, 张东昱. 结构健康监测数据科学与工程[J]. 工程力学, 2015, 32(8): 1-7.
[12] 杜永峰, 赵丽洁, 张韬, 郑文智, 李万润. 超长复杂隔震结构施工力学及全过程监测研究[J]. 工程力学, 2015, 32(7): 1-10.
[13] 何浩祥, 吕永伟, 韩恩圳. 基于静动力凝聚及扩展卡尔曼滤波的连续梁桥损伤识别[J]. 工程力学, 2015, 32(7): 156-163.
[14] 孙晓丹, 侯钢领, 王月敏, 陈强. 基于灵敏度的平板结构多类型传感器优化布置[J]. 工程力学, 2015, 32(4): 77-84.
[15] 阎石, 宋壁丞, 孙威, 阎寒, 于琦乐. 风力发电机岩石锚杆基础静力弹塑性分析与应力状态监测[J]. 工程力学, 2014, 31(增刊): 36-40.
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[1] 原 园;徐颖强;吕国志;朱贤飞. 齿轮啮合过程中安定状态残余应力的数值方法研究[J]. 工程力学, 2008, 25(10): 0 -211, .
[2] 邢德进;李忠献. 应用SMA智能阻尼器的结构模糊控制[J]. 工程力学, 2008, 25(10): 0 -228, .
[3] 周小平;杨海清;张永兴. 有限宽偏心裂纹板在裂纹面受两对集中拉力作用时裂纹线的弹塑性解析解[J]. 工程力学, 2008, 25(1): 0 -027 .
[4] 龚耀清;包世华. 超高层建筑空间巨型框架自由振动计算的新方法[J]. 工程力学, 2008, 25(10): 0 -140 .
[5] 刘金兴;邓守春;张 晶;梁乃刚. 颗粒复合材料断裂的梁网格模型[J]. 工程力学, 2008, 25(10): 0 -037 .
[6] 郎风超;邢永明;朱 静. 应用纳米压痕技术研究表面纳米化后316L 不锈钢力学性能[J]. 工程力学, 2008, 25(10): 0 -071 .
[7] 郭小刚;刘人怀;曾 娜;金 星. 子结构位移迭代法修正软管空间形态[J]. 工程力学, 2008, 25(10): 0 -032 .
[8] 邢静忠;柳春图. 线弹性土壤中埋设悬跨管道的屈曲分析[J]. 工程力学, 2008, 25(10): 0 -075 .
[9] 刘祥庆;刘晶波. 基于纤维模型的拱形断面地铁车站结构弹塑性地震反应时程分析[J]. 工程力学, 2008, 25(10): 0 -157 .
[10] 郝庆多;王言磊;侯吉林;欧进萍;. GFRP带肋筋粘结性能试验研究[J]. 工程力学, 2008, 25(10): 0 -165, .
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2018年11月15日